[發(fā)明專利]用于免提麥克風(fēng)的安靜區(qū)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810735456.0
• 申請(qǐng)日: 2018-07-06
• 公開（公告）號(hào): CN109243422A
• 公開（公告）日: 2019-01-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 約書亞·惠勒;斯科特·安德魯·安曼
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 福特全球技術(shù)公司
• 主分類號(hào): G10K11/178
• 分類號(hào): G10K11/178;G10L15/20;G10L15/22
• 代理公司: 北京連和連知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11278
• 代理人: 楊帆

免提語音系統(tǒng)具有安裝在乘客艙中固定位置的麥克風(fēng)。來自麥克風(fēng)的音頻信號(hào)可以由語音識(shí)別系統(tǒng)使用以檢測(cè)駕駛員的口頭命令，或者可以由蜂窩電話收發(fā)器使用以通過電話發(fā)送口頭對(duì)話的聲音。一對(duì)揚(yáng)聲器安裝在麥克風(fēng)的外圍。多個(gè)噪聲傳感器配置為表征進(jìn)入乘客艙的侵入性噪聲。主動(dòng)噪聲消除控制器響應(yīng)于噪聲傳感器而產(chǎn)生由揚(yáng)聲器輸出的反噪聲，以建立以麥克風(fēng)為中心的安靜區(qū)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明大體涉及在嘈雜的環(huán)境中獲得用麥克風(fēng)檢測(cè)口述語音的高信噪比性能，并且更具體地，涉及在機(jī)動(dòng)車輛中的免提麥克風(fēng)周圍創(chuàng)建“安靜區(qū)”的主動(dòng)噪聲消除。

背景技術(shù)

自動(dòng)語音識(shí)別(ASR)和免提呼叫(HFC)功能已成為機(jī)動(dòng)車輛中的流行功能。通常，因?yàn)檫M(jìn)入乘客艙的車輛噪聲壓倒了駕駛員在試圖發(fā)出命令時(shí)的聲音，客戶對(duì)ASR系統(tǒng)的滿意度仍然是一個(gè)挑戰(zhàn)。汽車制造商已經(jīng)試圖通過將免提麥克風(fēng)靠近駕駛員放置并限制車艙內(nèi)侵入性環(huán)境噪聲來提高信噪比(SNR)。

車艙噪聲也已經(jīng)通過使用主動(dòng)噪聲消除(ANC)系統(tǒng)解決，該系統(tǒng)從車艙內(nèi)揚(yáng)聲器注入反噪聲，反噪聲是噪聲的反相，因此大部分噪聲都被消除。由于乘客艙聲場(chǎng)的復(fù)雜性以及在如此大體積的空間內(nèi)產(chǎn)生所需的反噪聲所涉及的困難和/或費(fèi)用，ANC系統(tǒng)已經(jīng)限于僅在乘員頭部周圍的小體積內(nèi)消除噪聲或者僅消除較低頻率的噪聲。

ANC通過測(cè)量聲學(xué)信號(hào)、然后對(duì)揚(yáng)聲器進(jìn)行延遲和反相計(jì)算以輸出消除信號(hào)來進(jìn)行工作，使得兩個(gè)信號(hào)同時(shí)到達(dá)乘員的耳朵。為了成功消除噪聲，從揚(yáng)聲器到乘員耳朵的距離通常必須不大于ANC系統(tǒng)試圖消除的頻率的波長(zhǎng)。傳統(tǒng)車輛中最常見的ANC系統(tǒng)著重于消除非常低頻率的噪聲，如發(fā)動(dòng)機(jī)怠速或車身的“轟轟”噪聲,因?yàn)橄鄳?yīng)的低頻波長(zhǎng)足夠長(zhǎng)，從而可以從現(xiàn)有的門載揚(yáng)聲器發(fā)送消除音以創(chuàng)建包含駕駛員頭部位置的大型“低頻安靜區(qū)”。為了給ANC提供更大的頻率范圍，還使用了更靠近乘客頭部的揚(yáng)聲器放置，例如放置在頭枕中的揚(yáng)聲器。

關(guān)于ASR和HFC系統(tǒng)的性能，已經(jīng)認(rèn)識(shí)到完整的車艙ANC可以有益于改進(jìn)SNR以及口頭命令的識(shí)別準(zhǔn)確性。然而，人類語音的相關(guān)音頻范圍超出了全車艙ANC系統(tǒng)的能力。因此，這些改進(jìn)受到限制，而噪聲仍然是個(gè)問題。

在表征要消除的聲學(xué)噪聲信號(hào)時(shí)，已知的ANC系統(tǒng)已經(jīng)使用各種傳感器，包括乘客艙內(nèi)部和外部的麥克風(fēng)。消除信號(hào)也已經(jīng)來自車輛內(nèi)的受控變量，例如發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速命令。為了僅消除侵入性噪聲，噪聲感測(cè)應(yīng)排除車艙內(nèi)任何預(yù)期的聲音。例如，在音頻系統(tǒng)媒體播放器(例如CD播放器或收音機(jī))的情況下，從要消除的聲音過濾掉音頻輸出是已知的。不可能從車艙麥克風(fēng)的信號(hào)中過濾掉駕駛員發(fā)出的口頭命令，因?yàn)檫@會(huì)破壞麥克風(fēng)的用途。因此，擴(kuò)大基于車艙麥克風(fēng)的噪聲消除的范圍更加困難。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明利用側(cè)對(duì)免提麥克風(fēng)的小占用空間、全范圍揚(yáng)聲器來改善車輛中的免提麥克風(fēng)的寬帶噪聲水平。傳感器放置在車輛中的噪聲產(chǎn)生位置，以確定在麥克風(fēng)的“安靜區(qū)”需要消除什么音頻噪聲，以確保明確了解駕駛員的指令。

在本發(fā)明的一個(gè)方面中，免提語音系統(tǒng)包括安裝在乘客艙中的固定位置的麥克風(fēng)。一對(duì)揚(yáng)聲器安裝在麥克風(fēng)的周邊。多個(gè)噪聲傳感器配置為表征進(jìn)入車艙內(nèi)的侵入性噪聲。主動(dòng)噪聲消除控制器響應(yīng)于噪聲傳感器產(chǎn)生由揚(yáng)聲器輸出的反噪聲，而建立以麥克風(fēng)為中心的安靜區(qū)。

根據(jù)本發(fā)明，提供一種免提語音系統(tǒng)，包括：

安裝在乘客艙中的固定位置的麥克風(fēng)；

安裝在麥克風(fēng)外圍的一對(duì)揚(yáng)聲器；

配置為表征進(jìn)入乘客艙的侵入性噪聲的噪聲傳感器；和

主動(dòng)噪聲消除控制器，主動(dòng)噪聲消除控制器響應(yīng)于噪聲傳感器而產(chǎn)生由揚(yáng)聲器輸出的反噪聲，以建立以麥克風(fēng)為中心的安靜區(qū)。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，揚(yáng)聲器與麥克風(fēng)共面并且距離麥克風(fēng)4英寸或更近。